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von A. Fäh

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Innovative 3D-Druck-Technologie revolutioniert die Medizin


 
  • Nano Dimension entwickelt mikro-3D-gedrucktes medizinisches Gerät zur Aufzeichnung neuronaler Aktivität.

  • Die Technologie ermöglicht präzise und schnelle Herstellung, die herkömmliche Methoden übertrifft.

  • Die Forschung betont die Bedeutung des 3D-Drucks in der biomedizinischen Forschung und der Entwicklung neuer medizinischer Geräte.

 

3D-Druck ermöglicht präzise medizinische Geräte für die Erforschung neuronaler Aktivität.

Mikroskalige 3D-gedruckte Bauteile für das medizinische Gerät. Foto via Nano Dimension.
Mikroskalige 3D-gedruckte Bauteile für das medizinische Gerät. Foto via Nano Dimension.

Die israelische Elektronik-3D-Druck-Hersteller Nano Dimension hat ein mikro-3D-gedrucktes medizinisches Gerät entwickelt, um die neuronale Aktivität von Mäusen in einem neuen biomedizinischen Forschungsprojekt aufzuzeichnen. Diese Technologie eröffnet neue Wege in der Medizinforschung und zeigt das Potenzial des 3D-Drucks auf, traditionelle Herstellungsmethoden zu übertreffen.


Nano Dimension hat sich mit führenden Forschungszentren in Kanada und Frankreich zusammengeschlossen, um neuronale Schaltkreise und Mechanismen zu untersuchen, die für die Verarbeitung von somatosensorischen Informationen verantwortlich sind. Somatosensorik bezieht sich auf die Fähigkeit, Berührungen, Temperatur, Schmerz und Körperposition wahrzunehmen.


Das Unternehmen nutzte seinen Fabrica Mikro-3D-Drucker, um den Präzisionsanforderungen des nur 2,7 mm breiten medizinischen Geräts gerecht zu werden. Das Gerät verfügt über 110 Mikrometer (μm) grosse Löcher für Elektroden. Mit herkömmlichen Herstellungsverfahren hätte die Produktion des Geräts mehrere Monate gedauert.


Dank des 3D-Drucks war das Gerät jedoch in nur einer Woche fertiggestellt.

Louison Brochoire, ein Doktorand an der Universität Bordeaux, betonte die Bedeutung der hohen Präzision und Auflösung der Mikro-3D-Drucktechnologie von Nano Dimension. Er sagte: „Die hohe Präzision und Auflösung der Mikro-3D-Drucktechnologie von Nano Dimension, kombiniert mit der Verwendung biokompatibler Materialien, ermöglichte es uns, ein neues Werkzeug zu schaffen, das für das Erreichen unseres primären Ziels unerlässlich ist.“


Das Projekt hebt die Schlüsselrolle des additiven Fertigungsverfahrens in der biomedizinischen Forschung und der Entwicklung neuer medizinischer Geräte hervor. Mikro-3D-gedruckte Bauteile stellen aufgrund ihrer geringen Grösse, der dimensionalen Anforderungen und der komplexen Merkmale erhebliche Herausforderungen dar. Für dieses Projekt benötigten die Forscher eine Miniaturhalterung, die zwei Elektroden sicher an den Wirbeln einer Maus befestigen kann.


Nur wenige Versuche haben die elektrische Aktivität von Neuronen im Rückenmark von wachen Tieren untersucht. Dies ist aufgrund der Bewegungen der Mäuse beim Gehen oder Atmen und der Schwierigkeiten beim Zugang zu bestimmten Punkten an den Wirbeln sehr anspruchsvoll. Daher benötigte das Team eine Halterung, die es dem Tier ermöglicht, sich zu bewegen, während die Elektroden fest und stabil in sehr kleine Löcher eingesetzt werden.


Nano Dimension setzte seine Fabrica Mikro-3D-Drucktechnologie ein, um die winzige Halterung nach den Anforderungen des Forschungsteams zu drucken. Diese Technologie kann genaue und funktionale Teile mit engen Toleranzen, einer Pixeldichte von 4 Mikrometer und Schichthöhen zwischen 1 und 10 Mikrometer herstellen. Das verwendete biokompatible Material Fabrica Medical M-810 ist nicht toxisch für menschliche Zellen und eignet sich daher für medizinische Anwendungen über die Tierforschung hinaus.


An dem Projekt waren Professor Pascal Fossat vom Institut des Maladies Neurodégénératives (IMN), Professor Yves De Koninck vom CERVO Forschungszentrum in Québec, Professor Benoit Gosselin von der Universität Laval in Québec und Dr. Juliette Viellard, Postdoktorandin an der Universität Bordeaux, beteiligt.

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